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JP3087314B2 - 適応型フィルタ - Google Patents

適応型フィルタ

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Publication number
JP3087314B2
JP3087314B2 JP03010253A JP1025391A JP3087314B2 JP 3087314 B2 JP3087314 B2 JP 3087314B2 JP 03010253 A JP03010253 A JP 03010253A JP 1025391 A JP1025391 A JP 1025391A JP 3087314 B2 JP3087314 B2 JP 3087314B2
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
output signal
sign inversion
interpolation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP03010253A
Other languages
English (en)
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JPH04245711A (ja
Inventor
金司 萱沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04245711A publication Critical patent/JPH04245711A/ja
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Publication of JP3087314B2 publication Critical patent/JP3087314B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は適応型フィルタに関し、
特に符号間干渉の発生した信号から干渉成分を除去する
ための適応型フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクなどの記録再生系において
は、符号の最小反転間隔や最大反転間隔が制限されたラ
ンレングス制限符号が用いられることが多い。例えば表
1に示す(2,7)RLLC符号化表をもつ(2,7)
RLLCは、“1”のランレングスが1に、“0”のラ
ンレンズスが2から7に制限された変調符号である。こ
こで更に、“1”を符号の反転に対応させNRZI記録
をとることによって、同一の符号が3ビットから8バッ
ト連続するようなランレングス制限符号となる。また、
コンパクトディスクはEFM変調のNRZI記録が採用
されており、再生信号中には同一の符号が3ビットから
11ビット連続して現れる。
【0003】
【0004】一般に、光ディスクにおいてはある限度以
下の大きさの記録ビットを形成することが困難となるた
め、最小符号反転間隔の大きい符号を用いることによっ
て記録ビットの大きさの下限を限定できるという利点が
ある。また、記録符号の周波数帯域を制限できることか
ら、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録にも用い
られることがある。
【0005】ランレングス制限符号を用いた場合にも、
記録密度がある程度高いときには、再生符号のパターン
に応じた干渉によって正しいデータの復元が困難にな
る。このような場合、符号間に生じた波形歪を除去する
ため、再生回路中に等化器を設けることによって信号系
列中の符号間干渉の補償が行われる。記録再生系におけ
る伝達特性が変化する場合や伝達特性が特定できない場
合には、再生された信号から波形歪みを推定して等化器
の特性を決定するという適応等化の方法がとられる。
【0006】図5は従来の適応フィルタの一構成例を示
すブロック図である。入力端子1から入力された等化前
の信号はサンプリング回路2によってチャネルビットレ
ートに等しいサンプルレートで標本化される。標本化さ
れた信号は遅延素子10,乗算器11,加算器12から
構成されるトランスバーサルフィルタ3によって波形歪
を取り除かれて出力端子から出力される。同時にこの出
力信号はタップ利得の更新に用いる誤差信号を取り出す
ために誤差信号抽出回路6に入力される。
【0007】タップ利得が最適な値に設定されていない
場合、出力端子からは波形歪の残った信号が出力され
る。判定器15はこの波形歪の残る信号から2値判定を
行い、基準となる振幅をもつ2値信号を出力する。タッ
プ利得係数はトランスバーサルフィルタ3の出力信号と
判定器15の出力信号との差によって得られる誤差信号
のパワーを最小にする方向に変化させる。このため、タ
ップ係数が適正な値に収束した後には、フィルタ出力信
号は判定器出力として与えた2値をとる。
【0008】誤差信号は参照信号として与えられる適当
な時間遅延されたフィルタの入力信号と共に相関器20
に送られ、相関器20は両者の相関強度を出力する。相
関器20の出力信号は積分器21によって積分され、タ
ップ利得係数として各タップの乗算器11に与えられ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】高いデータ転送速度の
必要な記録再生系においては、再生信号処理回路での高
速処理が必要となる。しかし、上述した従来の適応型フ
ィルタはチャネルビットレートに等しい動作速度が必要
であり、高伝送速度に対応できる回路の実現が困難であ
った。
【0010】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
チャネルビットレートの1/2以下の動作周波数で良好
に動作する適応型フィルタを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の適応型フィルタ
は、ランレングス制限符号によって変調された、波形歪
を有する信号を等化するための適応型フィルタにおい
て、入力信号をチャネルビットレートの1/2以下の周
波数でサンプリングするサンプリング回路と、前記サン
プリング回路の出力信号を入力して周波数特性を変化さ
せて出力するタップ利得可変のトランスバーサルフィル
タと、前記トランスバーサルフィルタの出力信号を入力
してチャネルビットレートに等しいデータレートで信号
を出力する第1の補間回路と、前記第1の補間回路の出
力信号を入力して基準となる振幅レベルとの差を判定誤
差信号として出力する誤差抽出回路と、前記第1の補間
回路の出力信号を入力して符号反転位置を検出する符号
反転検出回路と、前記サンプリング回路の出力信号を入
力してチャネルビットレートに等しいデータレートで信
号を出力する第2の補間回路と、前記第2の補間回路,
前記誤差抽出回路および前記符号反転検出回路の出力信
号を入力して前記第2の補間回路の出力信号と前記誤差
抽出回路出力信号の内で符号反転位置の直前と直後のチ
ャネルビットにあたる相互の信号の相関によって前記ト
ランスバーサルフィルタのタップ利得を制御する係数制
御回路とを備えることを特徴とする。
【0012】
【作用】チャネルビットレートの1/2以下のサンプリ
ングレートで標本化した信号をトランスバーサルフィル
タによって等化する場合、チャネルビットのすべての符
号が特定の2値レベルをとるように等化することはでき
ない。しかし、ランレングス制限符号は符号の反転位置
を特定できれば復号が可能である。
【0013】本発明では、トランスバーサルフィルタの
出力信号を補間した信号を用い、符号反転の前後のビッ
トのみが特定の2値レベルをとるように部分的に等化す
る方法をとっている。これによって、低い動作周波数に
おいても再生データの正確な判定が可能な適応型フィル
タを実現できる。
【0014】
【実施例】次に、図1から図4を参照して本発明の実施
例について説明する。
【0015】図1は本発明の適応型フィルタの第1の実
施例を示すブロック図である。入力端子1から入力され
た信号はサンプリング回路2によってチャネルビットレ
ート1/2の周波数で標本化される。標本化された信号
は遅延量2Tの遅延素子10と乗算器11および加算器
12によって構成されるタップ利得可変のトランスバー
サルフィルタ3に入力され、周波数特性を変えて出力さ
れる。ここでTはチャネルビット1ビットの占める時間
である。2T間隔でトアンスバーサルフィルタ3から出
力された信号は第1の補間回路4によって時間T間隔の
信号に補間される。
【0016】第1の補間回路4の出力信号は誤差抽出回
路6に設けられた判定器15によって2値判定され、基
準レベルとの差が誤差信号として出力される。また、同
時に第1の補間回路4の出力信号は符号反転検出回路7
にも送られ、符号反転の直前と直後のビットが現れたと
き、制御信号をアクティブにする。また、第2の補間回
路8は時間2T間隔でサンプリングされた入力信号を時
間T間隔の信号に補間し、係数制御のための参照信号と
して出力する。
【0017】タップ係数制御回路9は遅延素子10,ス
イッチ19,相関器20および積分器21によって構成
されている。スイッチ19は符号反転検出回路7から入
力される制御信号がアクティブのときに閉じられ、誤差
信号抽出回路6から出力される誤差信号の内、符号反転
の直前と直後のビットに相当する誤差信号のみを相関器
20に入力する。
【0018】それぞれの相関器20は遅延された参照信
号と誤差信号との積を出力する。更に相関器20の出力
は積分器21によって積分され、トランスバーサルフィ
ルタ3のタップ利得係数としてトランスバーサルフィル
タ3に送られる。スイッチ19が開かれているときは、
相関器20に入力される誤差信号は0となるため、タッ
プ利得係数は変化しない。
【0019】図2は図1における各部の波形を示す図
で、図1,図2を用いて本実施例の動作概要を説明す
る。図2のaはランレングス制御符号によって符号化さ
れた記録データの例である。同一の符号は最短でも3つ
連続して現れる。チャネルビット1ビットの占める時間
はTである。再生信号は図2のbに示すように波形歪を
伴って得られる。磁気テープや磁気ディスクの場合に
は、再生信号は波形bの微分波形として得られるが、再
生アンプに積分特性をもたせることによって波形bと同
様の波形は容易に得られる。
【0020】図2のcの信号はサンプリング回路2によ
って標本化されたトランスバーサルフィルタ3の入力信
号、図2のdはトランスバーサルフィルタ3の出力信号
を示したものである。トランスバーサルフィルタ3の入
出力信号は共にサンプリング間隔2Tの信号として扱わ
れるため、従来例に比較してフィルタの処理速度は1/
2となる。トランスバーサルフィルタ3の出力信号dは
図2のeに示すように補間回路4でT間隔に補間され
る。補間によって得られる信号の振幅は出力信号d列の
中点をとる。誤差抽出回路6は出力信号e列の振幅から
2値のデータ判定を行うと共に誤差信号fを出力する。
【0021】図2のgは符号反転検出回路7から出力さ
れる制御信号を示す。符号反転検出回路7は第1の補間
回路4の出力信号eの符号変化を検出し、制御信号gを
符号変化直後から時間2Tだけアクティブにする。係数
制御回路9に設けられたスイッチ19は制御信号gがア
クティブのとき閉じられ、誤差信号fを相関器20に送
る。スイッチ19に送られる誤差信号は誤差抽出回路6
出力信号fを時間Tだけ遅延したものだから、符号反転
直前と直後のチャネルビットの信号にあたる。相関器2
0には誤差信号と共に、標本化さえた入力信号cを補間
した信号も入力される。タップ利得係数は両者の相関に
よって従来例と同様に制御される。
【0022】図3は本発明の適応型フィルタの第2の実
施例を示すブロック図で、誤差抽出回路6,符号反転検
出回路7Aおよびタップ係数制御回路9はそれぞれ並列
回路として構成しており、第1,第2の補間回路4A,
8Aは図1における同名の回路4,8からそれぞれ並列
/直列変換器14を削除したものである。この構成で
は、時間T間隔に補間された信号は2系統の並列信号に
分割されて処理される。そのため、トランスバーサルフ
ィルタ3の動作周波数だけでなく、それ以外の回路の動
作周波数も1/(2T)以下に抑えることができる。
【0023】トランスバーサルフィルタ3の構成は図1
に示すたものと同様で、2T間隔でサンプリングされた
入力信号をフィルタリングして出力する。第1の補間回
路4Aの2系統の出力の内、出力端子5−1から出力さ
れる信号は出力端子5−2からの出力信号に対して時間
Tだけ先行した信号にあたる。誤差信号抽出回路6Aは
2系統の判定器15の減算器16によって構成され、そ
れぞれが独立に各系統の誤差信号を出力する。
【0024】符号反転検出回路7Aは並列信号として入
力される補間後の信号から符号反転位置を検出し、符号
反転の直前と直後のビットで制御信号をアクティブにす
るように働く。ただし、補間後の2系統の信号の内、出
力端子5−2からの出力信号に対応する1系統に対して
は、符号反転の検出に2Tの時間遅れがある。
【0025】タップ係数制御回路9Aには相関器20が
2系統設けられ、並列入力された2系統の参照信号と誤
差信号は並列のまま処理される。ただし、誤差信号と参
照信号の内の1系統には、符号反転の検出時間遅れを補
償するための遅延素子10が設けられている。相関器2
0の入力に設けられたスイッチ19−1,19−2は図
1のスイッチ回路19と同様に符号反転検出回路7Aか
ら入力される制御信号がアクティブのときに限り閉じら
れる。並列にも設けられた相関器20の出力は対応する
タップ毎に加算,積分され、タップ利得係数としてトラ
ンスバーサルフィルタ3に与えられる。
【0026】図4は図3における補間回路の他の例を示
すブロック図である。直前と直後の2つの標本点の信号
を使って補間する図3に示した補間回路4A,8Aの構
成の他に、図4に示すように4つの標本点から補間する
ような構成をとることもできる。このとき、定係数乗算
器13の係数を図4のように、それぞれ2/π,2/
(3π)に設定すると、補間後の信号中に含まれる1/
(4T)以上の周波数成分を小さく抑えられるため、高
い等化精度が得られる。ただし、出力信号の遅延時間は
2Tだけ増加する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、適
応型フィルタの動作周波数を上げることなく、従来より
高いデータ転送レートを実現できるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の適応型フィルタの第1の実施例を示す
ブロック図である。
【図2】図1における各部の波形を示す図である。
【図3】本発明の適応型フィルタの第2の実施例を示す
ブロック図である。
【図4】図3における補間回路の他の例を示すブロック
図である。
【図5】従来の適応フィルタの一構成例を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 入力端子 2 サンプリング回路 3 トランスバーサルフィルタ 4,4A 第1の補間回路 5,5−1,5−2 出力端子 6,6A 誤差抽出回路 7,7A 符号反転検出回路 8,8A 第2の補間回路 9,9A タップ係数制御回路 11 乗算器 13 定係数乗算器 14 並列/直列変換器 15 判定器 19,19−1,19−2 スイッチ 20 相関器 21 積分器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H03H 21/00 H03H 21/00 H04B 3/06 H04B 3/06 D (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 17/00 601 G11B 7/00 G11B 20/10 321 H03H 15/00 H03H 17/06 635 H03H 21/00 H04B 3/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランレングス制限符号によって変調され
    た、波形歪を有する信号を等化するための適応型フィル
    タにおいて、入力信号をチャネルビットレートの1/2
    以下の周波数でサンプリングするサンプリング回路と、
    前記サンプリング回路の出力信号を入力して周波数特性
    を変化させて出力するタップ利得可変のトランスバーサ
    ルフィルタと、前記トランスバーサルフィルタの出力信
    号を入力してチャネルビットレートに等しいデータレー
    トで信号を出力する第1の補間回路と、前記第1の補間
    回路の出力信号を入力して基準となる振幅レベルとの差
    を判定誤差信号として出力する誤差抽出回路と、前記第
    1の補間回路の出力信号を入力して符号反転位置を検出
    する符号反転検出回路と、前記サンプリング回路の出力
    信号を入力してチャネルビットレートに等しいデータレ
    ートで信号を出力する第2の補間回路と、前記第2の補
    間回路,前記誤差抽出回路および前記符号反転検出回路
    の出力信号を入力して前記第2の補間回路の出力信号と
    前記誤差抽出回路出力信号の内で符号反転位置の直前と
    直後のチャネルビットにあたる相互の信号の相関によっ
    て前記トランスバーサルフィルタのタップ利得を制御す
    る係数制御回路とを備えることを特徴とする適応型フィ
    ルタ。
JP03010253A 1991-01-30 1991-01-30 適応型フィルタ Expired - Lifetime JP3087314B2 (ja)

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CN1151507C (zh) * 1999-09-08 2004-05-26 松下电器产业株式会社 再生信号处理装置
JP3486141B2 (ja) 1999-10-01 2004-01-13 松下電器産業株式会社 デジタル再生信号処理装置
JP3589405B2 (ja) 1999-11-04 2004-11-17 パイオニア株式会社 波形等化器および記録情報再生装置
JP2002269925A (ja) 2001-03-09 2002-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスク再生装置
JP3688225B2 (ja) 2001-07-26 2005-08-24 松下電器産業株式会社 デジタルデータ再生装置
JP5099035B2 (ja) * 2009-02-16 2012-12-12 富士通株式会社 デジタルフィルタ

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